文档介绍：目录
一、仿真软件简介
(一)MATLAB
(二)Simulink
二、永磁同步电动机
(一)永磁同步电动机的结构与发展
(二)永磁同步电动机的数学模型
(三)永磁同步电动机变压变频调速的原理。
(四)永磁同步电动机变频起动过程分析
参考文献
一、仿真软件简介
(一)MATLAB
MATLAB是Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写,由主包、Simulink和工具箱组成。它以复数矩阵作为基本计算单元,其特点为功能强大(具有数值计算和符号计算、计算结果和编程可视化、数学和文字统一处理、离线和在线计算等功能)、界面友善(MATLAB以复数处理作为计算单元,指令表达与标准教科书的数学表达式相近)、开放性强,目前已成为国际公认的最优秀的科技软件之一。
MATLAB在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。与FORTRAN,PASCALC,和C++等语言比较,利用MATLAB编程要简单的多。
MATLAB的内部函数库提供了相当丰富的函数,这些函数可以解决许多基本问题,除此之外,MATLAB还有各种工具箱:
MATLAB主工具箱
符号数学工具箱
Simulink仿真工具箱
控制系统工具箱
信号处理工具箱
图象处理工具箱
通讯工具箱
系统辨识工具箱
神经元网络工具箱
金融工具箱
MATLAB是重要的电气仿真软件,其功能十分强大,可以应用于电力电子、
电力拖动控制系统、电力系统等课程中实际问题的仿真。
(二)Simulink
Simulink是The MathWorks公司开发的用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具,是MATLAB最重要的组件之一。
Simulink提供了基于MATLAB核心的数据、图形、编程功能的一个块状图界面,即提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境,可通过块与块的联线和属性设置,对各种时变系统,例如通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统等,进行模型的设计、仿真、执行,并对模型进行分析和测试,从而被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真。
同时,Simulink提供了功能强大的工具可用于信号处理和通讯系统的开发,这些工具目前被广泛的应用于电子、通讯、航空航天、国防、医学医药以及其它的工业领域。
Simulink的特点有:
(1)建立动态的系统模型并进行仿真。Simulink是一种图形化的仿真工具,用于对动态系统建模和控制规律的研究制定。由于支持线性、非线性、连续、离散、多变量和混合式系统结构,Simulink几乎可分析任何一种类型的真实动态系统。
(2)以直观的方式建模。利用Simulink可视化的建模方式,可迅速地建立动态系统的框图模型。
(3)增添定制模块元件和用户代码。Simulink模块库是可制定的,能够扩展以包容用户自定义的系统环节模块,并允许用户自己编写的C、FORTRAN、Ada代码直接植入Simulink模型中。
(4)快速、准确地进行设计模拟。Simulink的求解器能确保连续系统或离散系统的仿真速度、准确地进行。
(5)分层次的表达复杂系统。Simulink的分级建模能力使得体积庞大、结构复杂的模型构建也简便易行。根据需要,各种模块可以组织成若干子系统。
(6)交互式的仿真分析。Simulink的示波器可以用动画和图像显示数据,运行中可调整模型参数进行What-if分析(假设分析,用于分析各种不确定性因素变化一定幅度时,对方案经济效果的影响程度),能够在仿真运算进行时监视仿真结果。这种交互式的特征可以帮助用户快速的评估不同的算法,进行参数优化。
Simulink是重要的电气仿真软件,其功能十分强大,可用于电力电子、电力拖动控制系统、电力系统等课程中实际问题的仿真。
(1)电力系统仿真。MATLAB的“Simulink工具箱”里面有Sim Power System模块,专门为电力系统提供各种仿真。特点就是操作简单,很多模型都有。如:
①利用积分器实现微分方程求解
②三相桥全控整流电路的仿真
③双环调速电流环调速系统仿真
(2)编程计算。用MATLAB编程计算进行算法设计,方便快速。
二、永磁同步电动机
由永磁体建立主磁极磁场的同步电动机称为永磁同步电动机(Permanent synchronous motor,简称PMSM)。与电励磁同步电动机相比,永磁同步电动机具有一系列优点。采用永磁磁极代替电励磁的主磁极铁心和励磁绕组后